Question

3．如图所示，竖直光滑轨道固定在水平地面上，一轻弹簧一端固定一质量为m的小球，另一端在圆轨道圆心固定于转轴O，现使小球在竖直轨道内做圆周运动，P为圆周轨道的最高点，则下列说法正确的是（　　）

• A． 小球运动到P点的速度不可能为零
• B． 小球运动到最低点的速度可能为零
• C． 小球在运动过程中机械能守恒
• D． 小球运动到P点时轨道对小球的弹力可能为零

Answer 1

分析 在最高点P时，弹簧对小球可能有支持力，小球的速度能为零．由机械能守恒定律分析最低点的速度．在只有重力做功时，小球的机械能守恒．根据向心力知识分析小球运动到P点时轨道对小球的弹力情况．

解答 解：A、若弹簧处于压缩状态，小球运动到P点时，弹簧的弹力恰好等于小球的重力时，轨道对小球的弹力为零时，P点的速度为零，故A错误．
BC、小球通过P点的速度最小值为零，小球做圆周运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则知小球运动到最低点的速度不可能为零，故B错误，C正确．
D、小球运动到P点时可能由重力和弹簧弹力的合力充当向心力，轨道对小球的弹力为零，故D正确．
故选：CD

点评 本题关键要明确弹簧可以伸长，也可以压缩，在最高点时对小球的弹力可能向下，也可能向上，与杆支撑的小球类似，由牛顿第二定律和机械能守恒定律进行分析．